JPH07324962A - 液面センサの取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の液面センサの取付装置においては、液
体タンクへの取付状態、液体タンク自体の傾き、液体タ
ンクを有する機器の設置時の傾きなど全ての要因で液面
と液面センサの位置関係が狂い精度が低下する問題点が
ある。 【構成】 本発明により、取付装置１には重錘４と自在
継手５が設けられ、自在継手５は取付金具部３とホルダ
部２との間に設けられ重錘４の重力によりホルダ部２に
保持される液面センサ１０を液面に対し所定方向に変位
させる構成とした取付装置１としたことで、重力により
液面センサ１０と液面との相互の関係を所定値が自動的
に設定されるものとして、どのような状態でも自動的に
規定値に設定されるものとして課題を解決するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば燃焼型暖房機の
燃料、飲料自動販売機の水量の不足などを警報するため
に液体タンク内に設けられる液面センサの構成に関する
ものであり、詳細には前記液面センサを前記液体タンク
に取付けるための取付装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の液面センサ８０の取付装
置９０の構成の例を示すものが図４および図５であり、
先ず、前記液面センサ８０は図４に示すようにＬＥＤな
どによる発光部８１と、ホトダイオードなどによる受光
部８２とが適宜な形状とした一体の透明樹脂のケース８
３内に封止されるものとして形成されている。

【０００３】そして、前記ケース８３が液体中にあると
きには、このケース８３が形成された部材と液体との屈
折率の差が少ないので両者の境界面では光は略直進する
ものとなり液体内に放散され、前記発光部８１からの光
が受光部８２に達することはなく、従って、この受光部
８２に出力を生じることはない。

【０００４】ここで、液体が消費され前記ケース８３が
大気中に露出すると、両者の境界面には大きな屈折率の
差（通常、ケース８３の屈折率≒１．５、大気の屈折率
＝１．０）を生じ、前記発光部８１からの光は臨界角以
下での内面全反射を生じるものとなり受光部８２に達す
るものを生じる。従って、この受光部８２に出力を生じ
たことで液体の不足を検知するものである。

【０００５】上記のように構成された液面センサ８０
は、図５に示すように例えば略円筒状に形成されたホル
ダ部９１と、例えばＬ字状とされた取付金具部９２とか
ら成る取付装置９０により液体タンク２０の所定位置に
液面センサ８０が保持されるものとされ、これにより上
記に説明した原理に基づいて液面の検出を行うものとさ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記液面センサ８０に
おいては、図６に示すように液面が低下しケース８３が
大気中に露出する過程で、ケース８３の表面に液溜りＷ
を生じるのは避けられない。このときに、個々の液体タ
ンク２０内においてそれぞれの液面センサ８０が例えば
図中に符号（Ａ）で示すように取付誤差なく、全てのも
のが正立して取付けられていれば、前記液溜りＷの影響
も同一となり、製品間にバラツキを生じないものとな
る。

【０００７】しかしながら、現実には図中に符号（Ｂ）
あるいは符号（Ｃ）で示すように製造誤差などにより傾
いて取付くものが生じることは避けられず、これによ
り、発光部８１あるいは受光部８２に対する液溜りＷの
影響も異なるものとなって、個々の製品間で検出液面レ
ベルあるいは応答速度などに差異を生じ、検出精度を低
下させる原因となっている。

【０００８】従って、前記取付装置９０には高い機械的
精度と取付精度とが要求されるものとなり、取付工程が
煩雑化しコストアップする問題点を生じているが、例え
この点が解決されたとしても、前記液体タンク２０が例
えば燃焼式暖房機の本体に傾斜した状態で取付けが行わ
れれば、液面センサ８０が傾いて取付けられたのと同じ
結果となり、従って、単に取付装置９０の機械的精度や
取付精度を向上させるのみでは本質的な検出精度の向上
は行えないと言う問題点を生じ、この点の解決が課題と
されるものとなっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、ホルダ部に
保持される液面センサを取付金具部で液体タンクの内面
に位置と方向とを所定のものとして取付けて成る液面セ
ンサの取付装置において、前記取付装置には重錘と自在
継手が設けられ、前記自在継手は前記取付金具部と前記
ホルダ部との間に設けられ前記重錘の重力により前記ホ
ルダ部に保持される液面センサを前記液面に対し所定方
向に変位させる構成としてあることを特徴とする液面セ
ンサの取付装置を提供することで課題を解決するもので
ある。

【００１０】

【実施例】つぎに、本発明を図に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１に示すものは本発明の第一実施例
であり、図中に符号１で示すものは、第一実施例による
取付装置であり、この取付装置１にはホルダ部２と取付
金具部３とが設けられ、前記ホルダ部２で液面センサ１
０を保持させ、このホルダ部２を取付金具部３で液体タ
ンク２０に取付けるものである点は従来例のものと同様
である。

【００１１】ここで、本発明においては、前記取付装置
１に重錘４と自在継手５とを設けるものであり、この重
錘４と自在継手５とにより、前記ホルダ部２、即ち、こ
のホルダ部２に保持されている液面センサ１０を液体タ
ンク２０内の液体の液面に対して所定の方向を維持させ
ることを可能とするものである。

【００１２】以下に上記の構成について更に詳細に説明
を行えば、前記自在継手５は取付金具部３とホルダ部２
との間に設けられるものであり、この第一実施例におい
ては、前記自在継手５は直交する十字状に形成された回
動軸５ａと、該回動軸５ａの対峙する両端部にそれぞれ
が回動自在に係合するコ字状などとされた上部軸受５ｂ
および下部軸受５ｃとから成り、所謂、フック式継手と
して構成されているものである。

【００１３】このときに、この第一実施例では前記上部
軸受５ｂには液体タンク２０に止着を行うための取付孔
３ａが設けられて取付金具部３と兼用され、そして、他
方の前記下部軸受５ｃにはホルダ部２が取付けられ、前
記重錘４は前記ホルダ部２の更に下方に取付けられ、こ
れにより、前記ホルダ部２は前記取付金具部３に対して
の位置を、前記重錘４により生じる重力方向（あるいは
重力と外力との合成方向、この件については後に説明す
る）に沿い変化するものとされている。

【００１４】次いで、上記の構成とした本発明の作用お
よび効果について説明を行う。先ず、取付金具部３とホ
ルダ部２の間に自在継手５が設けられたことで、取付金
具部３が液体タンク２０に固定的に取付けられた状態に
おいても、ホルダ部２は前記回動軸５ａにより直交する
二方向に対し同時に回動自在なものとなる。

【００１５】そして、前記ホルダ部２の下方に重錘４が
設けられたことで、前記自在継手５の下部軸受５ｃは重
錘４により生じる重力により回動方向が定められるもの
となり、若しも、このときに前記下部軸受５ｃに対して
前記重錘４が垂直方向に重力を与えるものであれば、こ
の下部軸受５ｃは常時に重力に対して水平を保つものと
なる。

【００１６】このことは、下部軸受５ｃに取付けられた
ホルダ部２もまた重力に対して同一の角度を保つものと
なり、従って、前記ホルダ部２にケース１１を一定方向
として保持される液面センサ１０は常にケース１１を重
力方向など一定方向に保つものとなり、これにより重力
と直交方向となる液面とは常に同一の相互関係を保つも
のとなる。ここで、特に重要なのは、例え液体タンク２
０に傾きを生じたときにも上記の相互関係が保たれるこ
とである。

【００１７】また、この第一実施例で採用した自在継手
５、即ち、フック式継手の構成においては、上部軸受５
ｂおよび下部軸受５ｃの双方が回動軸５ａを回動の中心
とする円弧上で動作するものであるので、どのように作
動したときにも取付金具部３とホルダ部２との間の距離
には変化を生じることはなく、従って、検出を行う液面
レベルに変化を生じることもない。

【００１８】従って、例えば生産工程において液体タン
ク２０が傾いた状態で取付けられる、所謂、製造誤差を
生じた時にも、あるいは、液体タンク２０を含む機器全
体が傾斜地に設置された時にも、更に言えば、自動車な
ど路面状態により液体タンク２０の傾斜度合いが刻々に
変化するような時にも液面と液面センサ１０との相互の
角度関係を設計者が予定した値に保持し、測定誤差ある
いは応答速度の差異を生じないものとする。

【００１９】図２に示すものは本発明の第二実施例であ
り、前の第一実施例が自在継手５としてフック式継手を
採用していたのに対し、この第二実施例では、ボールジ
ョイント継手とした自在継手６を採用するものであり、
前記取付金具部３には貫通孔６ａと凹球面６ｂとが設け
られて、凹球面６ｂにはこの凹球面６ｂと同径としたボ
ール部６ｃが嵌合される。

【００２０】このときに、前記ボール部６ｃにはシャフ
ト部６ｄが下方に向かって設けられていて、前記貫通孔
６ａを貫通させられ、同時に貫通孔６ａの穴径はシャフ
ト部６ｄの径よりも大きいものとされているので、前記
ボール部６ｃは貫通孔６ａとシャフト部６ｄとのクリア
ランスの範囲内で全方向に振子状に揺動することが可能
なものとなる。

【００２１】そして、前の第一実施例と同様に前記シャ
フト部６ｄの下方にはホルダ部２が接続され、このホル
ダ部２には図示は省略するが前の第一実施例と同様にケ
ースを一定方向として液面センサが保持され、前記ホル
ダ部２の更に下方には重錘４が設けられている。尚、図
中に符号６ｅで示すものは、例えば輸送時あるいは使用
時に生じる振動、衝撃などによりボール部６ｃに凹球面
６ｂからの脱落を生じるのを防止するためのストッパで
ある。

【００２２】上記のように構成された第二実施例の自在
継手６は、重錘４により生じる重力により、凹球面６ｂ
とボール部６ｃとが摺動し、ホルダ部２を常に重力に対
して一定の角度を保たせるものとなり、同時に取付金具
部３とホルダ部２との間の距離に変化を生じない。この
ときに、この第二実施例では可動部が凹球面６ｂとボー
ル部６ｃとの一個所となるので一層の構成の簡素化が期
待できるものとなる。尚、上記以外の作用、効果は前の
第一実施例と同様であるので、ここでの詳細な説明は省
略する。

【００２３】図３に示すものは同じく本発明の第三実施
例であり、この実施例では自在継手７は、取付金具部３
に設けられた垂直軸７ａに軸支され水平方向に回動する
回転機構７ｂと、この回転機構７ｂに設けられた水平軸
７ｃとで構成され、前記ホルダ部２は前記水平軸７ｃに
回動自在に軸支され、そしてホルダ部２の下方には重錘
４が設けられている。上記の構成としたことで、この第
三実施例においても、前記の第一実施例および第二実施
例と全くに同様な作用、効果が得られるものとなる。

【００２４】ここで、前記重錘４により生じる重力につ
いて再度に考察を行うと、上記の実施例は何れも液体タ
ンク２０が静止し、従って、重力は大地に対して鉛直方
向に作用するものとして説明をしている。しかしなが
ら、前記液体タンク２０が例えば自動車に搭載された場
合には、自動車の走行に伴い生じる遠心力あるいは加速
度により、前記重錘４により生じる重力の方向は必ずし
も鉛直方向に作用するものとは成らない。

【００２５】従って、この場合には、ホルダ部２は本来
の重力の方向に沿わないものとなるが、同時に液面も遠
心力あるいは加速度により傾斜するものとなるので、両
者の相互の関係は液体タンク２０が静止している時と全
くに同じとなる。よって、本発明の構成では、上記した
自動車の液体タンクなどにおいても正確な測定を可能と
するものである。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、取
付装置には重錘と自在継手が設けられ、前記自在継手は
取付金具部とホルダ部との間に設けられて前記重錘の重
力により前記ホルダ部に保持される液面センサを液面に
対し所定方向に変位させる構成とした液面センサの取付
装置としたことで、重力により液面センサと液面との相
互の関係を所定値が自動的に設定されるものとして、第
一には、液体タンクと液面センサとの取付作業を簡素化
すると共に、前記取付精度に起因する測定精度の低下も
排除して、この種の液面センサの性能向上に極めて優れ
た効果を奏するものである。

【００２７】また、第二には、上記した液体タンクと液
面センサとの間の取付精度の補正のみでなく、液体タン
ク全体が傾いたときにも、前記した重力により補正され
るものとしたことで正確な測定を可能とし、この種の液
面センサの用途を拡大し、更には自動車など液体タンク
が移動する際の正確な測定も可能として、液面センサの
一層の用途の拡大に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る液面センサの取付装置の第一実
施例を示す斜視図である。

【図２】 同じく本発明に係る液面センサの取付装置の
第二実施例を示す斜視図である。

【図３】 同じく第三実施例を示す斜視図である。

【図４】 液面センサの構成を示す断面図である。

【図５】 従来例を示す斜視図である。

【図６】 液面センサと液面の状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１……取付装置 ２……ホルダ部 ３……取付金具部 ４……重錘 ５、６、７……自在継手 ５ａ……回動軸 ５ｂ……上部軸受 ５ｃ……下部軸受 １０……液面センサ １１……ケース ２０……液体タンク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホルダ部に保持される液面センサを取付
   金具部で液体タンクの内面に位置と方向とを所定のもの
   として取付けて成る液面センサの取付装置において、前
   記取付装置には重錘と自在継手が設けられ、前記自在継
   手は前記取付金具部と前記ホルダ部との間に設けられ前
   記重錘の重力により前記ホルダ部に保持される液面セン
   サを前記液面に対し所定方向に変位させる構成としてあ
   ることを特徴とする液面センサの取付装置。
2. 【請求項２】 前記自在継手はフック式継手であること
   を特徴とする請求項１記載の液面センサの取付装置。
3. 【請求項３】 前記自在継手はボールジョイント継手で
   あることを特徴とする請求項１記載の液面センサの取付
   装置。
4. 【請求項４】 前記自在継手は垂直方向を軸とする回転
   機構と、水平方向を軸とする回転機構との組合せで構成
   されていることを特徴とする請求項１記載の液面センサ
   の取付装置。